挡土墙主动和被动土压力的统一解

针对墙背倾斜、地表倾斜、墙后填土为粘性土、地表作用超载的挡土墙土压力计算问题,基于平面滑裂面假定和极限平衡原理,结合微分层解析法和图解法,推导了挡土墙主动土压力和被动土压力的统一解,可计算土压力沿墙身的分布、土压力合力及其作用点位置以及滑裂面土反力,经典库仑和朗肯土压力为其特例.提出了分层土土压力实用计算模型,可以考虑墙背倾斜和粘性土的作用,该模型可简化为现行以朗肯土压力理论为基础的分层土土压力计算方法.通过与相关文献算法的比较验证了本文方法的合理性.     

地震条件下挡土墙主动土压力及其分布的微分薄层法

本文研究了地震条件下分层土挡土墙主动土压力的计算方法,经与朗肯、库伦土压力理论公式的计算结果相比,有很好的吻合性。以往所研究的解析解均是针对单一、均质、各向同性填土推导的,而本文的计算公式和方法则可适用于多层不同性质填土的挡土墙主动土压力的计算。并且本文与以往相关研究的结论——即土压力合力的作用点位置高于朗肯、库伦土压力合力作用点位置,是一致的。     

挡土墙主动土压力极限上限分析

为了计算墙背倾斜粗糙、填土面倾斜且作用均布荷载条件下的挡土墙主动土压力,采用摩尔-库仑屈服准则,建立三角形破坏机构,推导了挡土墙主动土压力上限解计算公式,使用粒子群算法搜索最危险滑裂面并获得主动土压力最优解.通过与经典朗肯土压力理论和模型试验结果对比分析可知:该计算方法包含了朗肯土压力理论并与模型试验实测结果比较符合.在此基础上分析了墙背倾角、填土面倾角、墙土外摩擦角和填土内摩擦角对滑裂面倾角和主动土压力系数的影响规律,相关计算数据可用于工程计算.     

用摩擦—接触耦合结点计算挡土墙压力

本文分析了挡土墙上静土压力分布形式、墙体位移形式对土压力的影响等问题.应用摩察-接触耦合结点(FCCN)模拟不同介质间的接触问题,结果表明:该方法具有概念清晰和使用方便等优点.主要结论:1.本方法计算结果与应用库伦主动土压力理论计算的土压力合力值基本接近,但合力作用点应在墙高的下1/5左右,并且随填土摩擦角的不同而变.土压力分布具有非线性分布规律;2.被动土压力大小、分布没有固定形式而取决于墙体的位移形式和受力状态,并且认为,通常被动土压力值远达不到朗肯或库伦计算的量值,因此实际工程中不宜采用库伦或朗肯被动土压力理论.     

基于PSO搜索潜在滑裂面非极限状态土压力计算

作用于刚性挡土墙侧土压力的计算一直沿用经典的朗肯或库仑土压力理论,这两种理论只能求得极限状态的土压力,而在许多实际情况下,挡土墙的土压力处于非极限状态.本文将潜在滑裂面视为一任意曲线,改进水平层分析法,同时基于摩擦角随位移的变化关系,对平动模式下墙后填土进行分析,推导出非极限状态下主动方向土压力分布、合力大小及作用点的理论公式.以各薄层微元的滑裂面倾角为变量,利用PSO(粒子群算法)对潜在滑裂面进行搜索从而获得土压力最优解.分析了内摩擦角、刚性挡土墙位移量对非极限状态主动方向土压力分布、土压力合力大小、土压力合力作用点高度以及潜在滑裂面的影响.本文提出的计算方法得出的结果与试验数据的大小及变化趋势基本吻合,具有推广应用价值.     

平移变位模式下黏性土非极限主动土压力

针对经典朗肯与库仑土压力理论不能计算非极限土压力的事实.根据土体渐进破坏机理,结合已有文献对准主动状态下土体摩擦角、黏聚力发挥值与墙体位移关系的研究,采用水平层分析法,通过建立水平微元体基本受力平衡方程,推导出非极限状态下黏性土主动土压力分布的一阶微分方程式.在此基础上给出了土压力合力及其作用点位置计算式,相应简化条件下,所提公式能够简化为朗肯、库仑主动土压力公式.算例分析结果表明:理论计算值与实测值基本吻合,获得了平移变位模式下黏性土非极限土压力随位移变化的规律,对实际工程挡土墙的设计计算具有一定的参考价值.     

有荷载作用时挡土墙主动土压力的计算

在工程中计算挡土墙的主动土压力,朗肯土压力理论和库仑土压力理论因其简单实用仍得到较多的应用,但两者却存在着一定的局限性,即对于实际工程很难严格满足其假设条件。基于库仑理论的平面滑裂面假定,考虑滑裂面上填土的粘聚力及填土与墙背接触面上的粘着力等因素的影响,分析了有荷载作用时滑动土楔体的极限平衡状态,并利用力矢多边形推导出了有荷载作用时主动土压力（粘性土、无粘性土）的计算公式。分析表明：提出的对粘性土主动土压力计算方法,可以不受传统朗肯理论和库仑理论较为苛刻的假设条件的限制,具有普遍的适用性。     

考虑层间剪应力的黏性土非极限主动土压力数值解

基于应力莫尔圆推导了黏性土层间剪应力的计算公式,进而建立了综合考虑层间剪应力、位移效应和土拱效应的主动土压力计算模型,最终构建的数值迭代格式不仅解决了黏性土力学模型中引入层间剪应力无法积分得到显示解的问题,还能够准确计算非极限主动土压力的强度、合力及作用点。将本解、朗肯解、现有解析解与典型模型试验结果对比分析发现：引入层间剪应力后,本解答计算极限主动土压力与非极限主动土压力均更加准确,与实测结果的契合度更高。     

基于土拱效应原理的挡土墙主动土压力研究

刚性挡土墙后土体在墙土间摩擦力作用下主应力会发生一定程度偏转,即土拱效应现象,使得土压力呈非线性分布。为考虑土拱效应对主动土压力分布的影响,基于水平微分土层法,假设墙后土体主应力偏转迹线呈抛物线形,定义水平微分土层侧压力系数,建立并求解水平微分土层平衡方程,获得主动土压力强度分布函数,进而求取主动土压力合力数值及其作用点位置表达式。研究结果表明:随着δ/φ逐渐增大,土拱效应逐渐增强,主动土压力呈非线性分布,由上至下先增大后减小;合力作用点高度与δ和φ之间均呈正相关关系,随着土拱效应的增强而升高;与模型试验及现有理论解析模型对比表明,关于主动土压力分布和合力作用点高度的计算误差最小,证明了方法的准确性和适用性。     

基于墙后土体滑裂面的朗肯被动土压力的探索

摘要：基于前人从极限平衡理论出发而提出的朗肯土压力作用下的极限土体会出现滑裂面这一前提,推导了墙背与土体之间的摩擦力作用下墙背垂直的挡墙和仰斜式挡墙的朗肯被动土压力的公式,列表分析了墙背垂直挡墙的外摩擦角 对墙后土体破裂角 和朗肯被动土压力 的影响,并对比分析了仰斜式挡墙的倾角 对墙后土体破裂角 和朗肯被动土压力 的影响,在举例过程中也侧面印证了通过求导数计算被动土压力 时应该取破裂角 变化范围内的极小值。另外,通过公式对比及理论分析,提出了墙背与土体之间外摩擦角 的两种简便可行的理论测定方法。     

土壤氡测量方法

通过对土壤氡测量方法的研究,针对RAD7氡气检测仪在土壤氡测量中的应用,推荐：至少5 min的测量周期,采用grab（抓取）泵体运转模式,在充分保证仪器湿度下降到10%后,适时地插入土壤探杆,最后应结合相应泵体运转模式来解释数据。另外,在土壤氡测量过程中,应该明确目的,规范方法,保证质量。     

高速公路软基土体固结变形的数值计算方法

该文在给出反映土体固结流变性的本构方程基础上，提出一种高速公路软基土体固结变形的数值计算方法。该方法依据有效应力增量方程式，利用西瓦伦公式计算有效应力值，采用逐步递推迭代方法，实现土体固结变形的计算。     

土坡可靠度的随机BISHOP法

将土的容重、粘聚力、内摩擦角作为随机变量。变量为非正态分布时，对变量进行当量正态化，求其当量的数字特征值，并考虑对变量进行截尾处理。随机变量相关情况下，对协方差矩阵利用ＪＡＣＯＢＩ方法进行处理，然后利用基于有限元法随机方法进行迭代，随后将传统ＢＩＳＨＯＰ法的极限状态方程中安全系数Ｆ_３取１，推得随机ＢＩＳＨＯＰ法极限状态方程，求土坡可靠指标β值     

土壤悬浮液中五氯酚(PCP)分析方法研究

探索了利用紫外分光光度法测定土壤悬浮液中五氯酚的方法.采用紫外可见分光光度计,选定在波长255.6 nm处测定碱性土壤悬浮液中五氯酚的含量,所得线性回归方程为Y＝0.029 5X 0.001 7,相关系数r＝0.999 9,检测限为0.016mg/L.加标回收率为103%-130%,实验结果表明此法简单、快速,准确性较高.     

四探针法测量土壤电阻率的探讨

文章对四探针法测量土壤电阻率的原理进行了研究.假设大地表面层土壤全为同一电阻率为ρ的均匀介质,当接地器中有恒定电流流过时,在土壤中建立了恒定电场,恒定电场满足拉普拉斯方程,依据球坐标系下的拉普拉斯方程,得到了土壤中任意一点的电位的解.在四探针严格地位于一条直线的方法,并分析了与土壤电阻率有关的因素,为电力系统的接地技术提供了重要参考依据.     

边坡土体稳定性分析的数值流形方法

为了了解边(壁)土体在未经支护前可能出现的变形趋势,采用数值流形方法,通过构造覆盖函数,将块体单元的形心位移与位移权函数有机结合起来,把每一个分割的块体视同为一个流形单元,通过权重函数来确定每一个块体单元在边坡流失时所起的作用即贡献值,依此来解析土体的应力-应变关系;应用弹塑性理论和参变量变分原理,建立了边坡(壁)土体变化趋势的状态方程,并给出了方程的求解过程.结合具体实例研究了地质体的应力-应变变化趋势.研究结果表明:利用块体单元的形心位移及其位移权函数能较好地反映边坡失稳瞬间所发生的应力释放、应力转移和应力重新分配的特征.     

含水量变化引起膨胀土地基沉降的计算方法

对比了含水量变化引起地基沉降的各种计算公式,分析了各自的优缺点;同时,提出了一个简便的计算方法,并根据已有的吸力剖面资料,提出了一种吸力剖面。     

一种确定土壤重金属污染源位置的辨识方法

确定土壤重金属污染源位置的问题是国内外研究的热门问题。考虑到当前城市土壤由于人类活动导致的环境剧烈变化,驱使自然生态系统下的自然成土过程向人工生态系统下的受人为因素干扰严重的特殊成土过程转变。提出利用因子分模型和灰色关联分析模型相结合的方法,确定污染源的位置。具体建模思路为:利用因子分析模型,筛选出受人为因素影响严重的重金属污染元素,然后利用灰色关联分析模型对筛选出的元素进行综合分析,进而确定污染源位置。     

比喻法在土力学教学中的应用

在土力学的教学中,对一些属于重难点的概念和原理进行恰当有趣地比喻,将有助于学生深刻理解,同时对激发学生学习兴趣、活跃课堂氛围、和谐师生关系,寓教于乐大有裨益.本文主要讨论比喻教学法在砂土液化、土的抗剪强度、有效应力原理、土压力概念、塑性指数、变形模量等概念原理中的应用.最后总结出比喻法在土力学教学中的应用原则.